[发明专利]快速测定地埋灌水器压力与流量的装置及其方法

摘要

本发明公开了一种快速测定地埋灌水器压力与流量的装置及其方法，其中装置包括储水罐和通过供水管道与储水罐连接的测试单元；储水罐为透明、且外壁上设置有刻度线的圆柱形瓶体；测试单元包括水箱和水平布置于水箱内的滴灌带，水箱的顶部设置有带动滴灌带在水箱高度方向竖直移动的电动伸缩装置；水箱的上端连接有使水箱内的液面位于同一高度的溢流管；供水管道上或储水罐前端设置有将储水罐内的水输送至滴灌带的动力装置；供水管道上设置有供水阀门和压力表，供水管道密封穿过水箱壁面并通过软管与滴灌带连接。本方案提供的装置及其方法不需要制作土箱便能快速获得不同土壤饱和水正压下的灌水器压力～流量关系曲线。 1

主权项

1.快速测定地埋灌水器压力与流量的装置，其特征在于，包括储水罐和通过供水管道与储水罐连接的测试单元；所述储水罐为透明、且外壁上设置有刻度线的圆柱形瓶体；

所述测试单元包括水箱和水平布置于所述水箱内的滴灌带，所述水箱的顶部设置有至少一个带动所述滴灌带在水箱高度方向竖直移动的电动伸缩装置；所述水箱的上端连接有使水箱内的液面位于同一高度的溢流管；

所述供水管道上或储水罐前端设置有将储水罐内的水输送至滴灌带的动力装置；所述供水管道上设置有供水阀门和压力表，且供水管道密封穿过所述水箱壁面，并通过软管与滴灌带连接。

2.根据权利要求1所述的快速测定地埋灌水器压力与流量的装置，其特征在于，所述动力装置为设置在储水罐前端的空气压缩机，所述空气压缩机通过其上设置有气压表和供气阀门的供气管道与储水罐的上端连接；所述储水罐的顶部设置有泄压阀。

3.根据权利要求1所述的快速测定地埋灌水器压力与流量的装置，其特征在于，所述动力装置为设置在供水管道上的水泵。

4.根据权利要求1‑3任一所述的快速测定地埋灌水器压力与流量的装置，其特征在于，所述水箱的顶部通过支撑架设置有三个同步工作的电动伸缩装置，所述电动伸缩装置的电动推杆穿过水箱顶壁与固定横杆连接，所述滴灌带安装于固定横杆上。

5.根据权利要求4所述的快速测定地埋灌水器压力与流量的装置，其特征在于，三个电动伸缩装置的电动推杆分别与固定横杆的两端和中部连接，所述固定横杆的首端和末端分别设置有进口接头和出口接头，所述滴灌带的首端通过进口接头与软管连接，所述滴灌带的末端与出口接头连接。

6.根据权利要求1‑3任一所述的快速测定地埋灌水器压力与流量的装置，其特征在于，所述供水管道邻近水箱段呈水平布置、且与溢流管位于同一平面，所述压力表设置在供水管道的水平段。

7.根据权利要求2所述的快速测定地埋灌水器压力与流量的装置，其特征在于，还包括控制模块，所述供气阀门、供水阀门和泄压阀均为电磁阀；所述电动伸缩装置、空气压缩机、供气阀门、供水阀门、泄压阀、气压表和压力表均与控制模块连接。

8.一种采用权利要求1‑7任一所述的装置测试地埋灌水器压力与流量的测试方法，其特征在于，包括：

向水箱内灌注水，并控制水箱内水液面与溢流管所在高度齐平；

根据所测定土壤的土壤饱和水正压，计算滴灌带上的灌水器浸入水液面下的深度h′：

h′＝h_s/(ρ_水g)

其中，h_s为土壤饱和水正压；ρ_水为水密度；g为重力加速度；

启动电动伸缩装置带动滴灌带移动，直至滴灌带上灌水器出水口与水液面之间的高度等于深度h′；

开启动力装置和供水阀门，当压力表处的读数处于稳定状态后，记录储水罐中液面的初始刻度；

当储水罐持续给滴灌带供水设定时间后，再次记录储水罐中液面的测试刻度；

根据压力表的读数H_y和深度h′，计算灌水器进口压力h_n＝H_y+h′；

计算土壤饱和水正压为h_s、灌水器进口压力为h_n条件下灌水器的流量q_n：

q_n＝0.06πR²(x_n‑y_n)/T

其中，R为储水罐的半径；x_n为初始刻度；y_n为测试刻度；T为设定时间。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，当动力装置为设置在储水罐前端的空气压缩机时，开启动力装置后待空气压缩机的输出气压恒定在设定值时，开启供水阀门，关闭泄压阀。

10.根据权利要求8或9所述的测试方法，其特征在于，还包括开启动力装置时，水液面与溢流管所在高度齐平且水液面处于静止状态。